一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测系统、监测方法、设备及存储介质与流程

1.本发明属于监测设备技术领域，具体涉及一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测系统、监测方法、设备及存储介质。


背景技术：

2.喷涂行业需要对环境的要求是很高的，需要在无尘环境中操作，喷涂作业区的空气应保持清洁。工采网了解到如果空气中的灰尘附着在漆膜上，不仅会影响汽车质量，还会影响涂层的美观和耐腐蚀性。一般来说，喷涂行业对环境清洁度的要求在万级和十万级。
3.一般来说，车身表面的光泽度要求大于90，最好的光泽度可以达到95左右，接近镜面效果，因此任何缺陷都会显得清晰，尤其是灰色的颗粒，非常显眼而灰尘颗粒就是汽车喷涂过程中最大的敌人，也是喷涂过程中最难控制的因素。对于汽车涂装，80％以上的缺陷是由灰尘颗粒造成的。
4.在车身涂漆面上，如果灰尘颗粒在油漆的最上面，并且颗粒尺寸不大，可以通过打磨和抛光进行处理，否则只能返工。
5.涂装车间现有环境颗粒质量监测方法，大多采用手持式激光尘埃粒子计数器，通过人工方式在非生产环境下进行检测。由于条件所限，无法解决在高温环境下和喷漆等生产环境下进行检测。同时人工检测受到检测频次和数据存储的限制，无法做到基于大数据的分析和实时的质量监控。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术中存在的无法解决在高温环境下和喷漆等生产环境下进行检测环境颗粒质量等问题，本发明提供了一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测系统、监测方法、设备及存储介质；该监测设备可监测并记录生产线中关键区域空气中尘埃颗粒存在的状况，对所监测环境空气中颗粒的粒径和数量分布进行自动连续的监测和记录，同时产生报表；当监测环境中的颗粒物状态超过设定值时，该设备将会进行声光报警，通知相关人员进行处理，从而帮助确保所监测的关键环境中的颗粒状况处于正常状态，以保证生产的顺利进行。
7.本发明通过如下技术方案实现：
8.一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测系统，包括冷凝罐1、高温散热器2、温度传感器3、尘埃粒子计数器4、监控主机5及继电器6；带测量的高温空气通过冷凝罐1的进气口进入，冷凝罐1的出气口与高温散热器2的进气口连接，高温散热器2的出气口与尘埃粒子计数器4连接，尘埃粒子计数器4与监控主机5连接；高温散热器2与尘埃粒子计数器4之间还设置有温度传感器3；温度传感器3与继电器6连接。
9.进一步地，所述冷凝罐1的进气口连接有不锈钢进气管，高温气体通过不锈钢进气管1进入冷凝罐1中，采用冷凝罐可对烘房内油漆加热挥发的油气进行分离，保证尘埃粒子
计数器正常工作；所述不锈钢进气管为耐高温金属，如316不锈钢。
10.进一步地，所述冷凝罐1与高温散热器2之间通过不锈钢连接件进行连接，所述高温散热器2与尘埃粒子计数器4之间通过橡胶软管连接；所述尘埃粒子计数器4与监控主机5通过信号电缆采用mudbus485通讯协议连接，尘埃粒子计数器将尘埃数量传输至监控主机进行数据监控和显示。
11.进一步地，所述尘埃粒子计数器4内设置有动力泵，用于将高温散热器2内的气体吸入进行测量。
12.另一方面，本发明还提供了一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测系统的监测方法，具体包括如下步骤：
13.步骤一：将冷凝罐的进气口连接的不锈钢进气管布置在涂装烘干设备升温区域，这是由于颗粒影响漆膜外观质量主要是在漆膜未干情况下产生的；
14.步骤二：开启尘埃粒子计数器，其内设置的动力泵带动不锈钢进气管吸入涂装烘干设备升温区域的热空气，热空气通过冷凝罐进行油气分离，然后再经过高温散热器进行冷却后进入尘埃粒子计数器；
15.步骤三：通过温度传感器检测高温散热器与尘埃粒子计数器之间的橡胶软管的温度，当温度低于50℃时，进入尘埃粒子计数器；当温度高于50℃，温度传感器将检测到的信号传递给继电器，继电器触发主断路器辅助触点并跳闸，尘埃粒子计数器停止工作；
16.步骤四：冷却后的热空气经过尘埃粒子计数器进行测量，尘埃粒子计数器每次抽取一定量的空气，进行颗粒检测，并将颗粒数据传递给监控系统；
17.步骤五：监控系统将数据记录并生成趋势分析图，并与系统中设定的颗粒含量标准值进行比较，如超过标准限定值，报警器报警，提示工作人员出现质量风险；车间维修人员和工艺人员同步接收报警提示，根据烘房空气不同质量情况制定对应策略。
18.进一步地，步骤二所述高温散热器可将湿热空气的温度从200℃降至50℃以下。
19.进一步地，步骤四所述的一定量具体是指2.8
±
0.03l的空气。
20.进一步地，尘埃粒子计数器的测量腔流量计算按2.8
±
0.03l/min，即1分钟内所测的颗粒数量和颗粒大小等级。
21.第三方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括：
22.一个或多个处理器；
23.用于存储所述一个或多个处理器可执行指令的存储器；
24.其中，所述一个或多个处理器被配置为：
25.执行本发明所述的一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测方法。
26.第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任一所述的一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测方法。
27.与现有技术相比，本发明的优点如下：
28.本发明的一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测系统及其监测方法，该监测系统为多点式实时监控设备，能够实时并且动态监测各个关键点粒径档的颗粒数，从而判别环境的洁净度。本设备具有控制、报警、数据分析、查询、曲线分析、权限管理等功能。设备包括在线激光尘埃粒子计数器、专业监测软件、报警设备等，采用分散式多点采集，多个测量区
域同时显示，查询，打印各点的测量数据，实现24小时动态实时监测环境中微粒粒径的变化趋势，完成对生产环境的实时监测。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
30.图1为本发明的一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测系统的结构示意图；
31.图2是本发明实施例3中的一种电子设备的结构示意图；
32.图中：冷凝罐1、高温散热器2、温度传感器3、尘埃粒子计数器4、监控主机5、继电器6。
具体实施方式
33.为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
37.实施例1
38.本实施例提供得一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测系统满足，可满足用户在洁净室的生产区域实现在线粒子连续监控的要求，洁净室内的所有采样点同时监测0.5um、5.0um、10.0um的粒子状况，符合gb50073-2013、iso14644、gb/t16292-2010、美国fda、欧洲eu gmp、及中国现行cgmp的相关规定。
39.该尘埃粒子监测系统的采样高度为距地面0.8—1.5米，采样点避开门、回风口设置，采样管长度小于3米等动力采样。
40.如图1所示，本实施例提供了一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测系统，包括冷凝罐1、高温散热器2、温度传感器3、尘埃粒子计数器4、监控主机5及继电器6；带测量的高温空气通过冷凝罐1的进气口进入，冷凝罐1的出气口与高温散热器2的进气口连接，高温散热器2的出气口与尘埃粒子计数器4连接，尘埃粒子计数器4与监控主机5连接；所述监控主机可实现远程实时监控及设定报警、数据储存、报告编辑、打印输出等功能；高温散热器2与尘埃粒子计数器4之间还设置有温度传感器3；温度传感器3与继电器6连接。
41.所述冷凝罐1的进气口连接有不锈钢进气管，高温气体通过不锈钢进气管1进入冷凝罐1中，采用冷凝罐可对烘房内油漆加热挥发的油气进行分离，保证尘埃粒子计数器正常工作。
42.所述冷凝罐1与高温散热器2之间通过不锈钢连接件进行连接，所述高温散热器2与尘埃粒子计数器4之间通过橡胶软管连接。
43.所述尘埃粒子计数器4与监控主机5通过信号电缆采用mudbus485通讯协议连接，尘埃粒子计数器将尘埃数量传输至监控主机进行数据监控和显示。
44.所述尘埃粒子计数器4内设置有动力泵，用于将高温散热器2内的气体吸入进行测量。
45.所述不锈钢进气管为耐高温金属，如316不锈钢。
46.本实施例的一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测系统的工作原理如下：
47.通过不锈钢进气管将高温环境空气连接至冷凝罐中，通过高温散热器将尘埃粒子计数器吸入的空气进行降温，尘埃例子计数器通过计算，输出高温烘箱内不同直径下的尘埃数量，并实时将采集的数据通过信号电缆采用mudbus485通讯协议，传输至监控主机进行数据监控和显示。
48.本实施例的一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测系统的尘埃粒子计数器的工作原理如下：
49.来自光源的光线被透镜组聚焦于测量腔内，当空气中的每一个粒子快速地通过测量腔时，便把入射光散射一次，形成一个光脉冲信号。这一光信号经过透镜组被送到光检测器，正比地转换成电脉冲信号，再经过仪器电子线路的放大、甄别，拣出需要的信号，通过计数设备显示出来。
50.实施例2
51.本实施例提供了一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测系统的监测方法，具体包括如下步骤：
52.步骤一：将冷凝罐的进气口连接的不锈钢进气管布置在涂装烘干设备升温区域，这是由于颗粒影响漆膜外观质量主要是在漆膜未干情况下产生的；
53.步骤二：开启尘埃粒子计数器，其内设置的动力泵带动不锈钢进气管吸入涂装烘干设备升温区域的热空气，热空气通过冷凝罐进行油气分离，然后再经过高温散热器进行冷却后进入尘埃粒子计数器；
54.所述高温散热器可将湿热空气的温度从200℃降至50℃以下；
55.步骤三：通过温度传感器检测高温散热器与尘埃粒子计数器之间的橡胶软管的温度，当温度低于50℃时，进入尘埃粒子计数器；当温度高于50℃，温度传感器将检测到的信号传递给继电器，继电器触发主断路器辅助触点并跳闸，尘埃粒子计数器停止工作；
56.步骤四：冷却后的热空气经过尘埃粒子计数器进行测量，尘埃粒子计数器每次抽取一定量的空气，进行颗粒检测，并将颗粒数据传递给监控系统；所述的一定量具体是指2.8
±
0.03l的空气。
57.步骤五：监控系统将数据记录并生成趋势分析图，并与系统中设定的颗粒含量标准值进行比较，如超过标准限定值，报警器报警，提示工作人员出现质量风险；车间维修人员和工艺人员同步接收报警提示，根据烘房空气不同质量情况制定对应策略。
58.尘埃粒子计数器的测量腔流量计算按2.8
±
0.03l/min，即1分钟内所测的颗粒数量和颗粒大小等级，分为颗粒直径＞1μm的数量、颗粒直径＞5μm的数量、颗粒直径＞10μm的数量。
59.在控制室配有声光报警，当报警灯发出声光报警时。通过监控主机可以判别具体的报警位置和报警级别。
60.超标报警：在单位时间段内所取得的颗粒数值大于设定的超标报警颗粒数值即引发超标报警,在主控室和生产车间同时进行声光(红色)报警。流量不足报警、通讯报警等较高级报警均为红色报警。
61.预报警:在单位时间段内所取得的颗粒数值大于设定的预报警颗粒数值即引发预报警,在主控室和生产车间同时进行声光(黄色)报警。
62.无报警:当设备运行无任何报警时指示灯输出绿灯指示。
63.实施例3
64.图2为本发明实施例3中的一种计算机设备的结构示意图。图2示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图2显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
65.如图2所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
66.总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线，微通道体系结构(mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。
67.计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
68.系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(ram)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如cd-rom,dvd-rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
69.具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
70.计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口22进行。另外，本实施例中的计算机设备12，显示器24不是作为独立个体存在，而是嵌入镜面中，在显示器24的显示面不予显示时，显示器24的显示面与镜面从视觉上融为一体。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
71.处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测方法。
72.实施例4
73.本发明实施例4提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本技术所有发明实施例提供的一种用于高温涂装工艺的尘埃粒子监测方法。
74.可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
75.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
76.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
77.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以
完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
78.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
79.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
80.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。